Mekanikk
Sprettende ball
Se hvert sprett bli litt lavere etter hvert som energien tapes.
Sprettende ball — interaktiv Mekanikk-simulering. Se hvert sprett bli litt lavere etter hvert som energien tapes. Gratis virtuell fysikk-lab i nettleseren med SI-målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.
Energitap i sprett
En sprettende ball mister mekanisk energi ved hvert treff når restitusjonen er mindre enn 1. Hvert sprett når en lavere høyde.
Kinetisk energi omformes til potensiell energi i toppen av hvert sprett, men kollisjonen med gulvet er uelastisk. Restitusjon under 1 betyr at ballen forlater gulvet saktere enn den kom, så makshøyden synker for hver syklus.
- KE + PE = E (synker for hvert sprett)
- Restitusjon e < 1
Undersøkelsesgrunnlag
Planlegg spørsmålet før du åpner labben
Oppgavegrunnlaget speiler den forhåndsgenererte siden: problemstilling, konkurrerende prediksjoner, variabelroller, styrende lover, oppsett, analyse og videreutviklingsoppgaver forblir synlige og i denne rekkefølgen.
Problemstilling
Når en ball slippes og spretter fra gulvet, spretter den tilbake til samme høyde som den ble sluppet fra, en høyere høyde eller en lavere høyde?
Prediksjoner å veie
- Den spretter tilbake til samme høyde (ingen energi tapes).
- Den spretter høyere enn fallhøyden.
- Den spretter lavere enn fallhøyden (noe energi tapes).
Variabelroller
Hva du setter:
- Masse (kg)
- Fallhøyde (m)
Hva du måler:
- Gravitasjonell PE (J)
- Spretthøyde (1. sprett) (m)
Hvordan undersøkelsen foregår
- Åpne Sprettende ball-forhåndsinnstillingen. Noter kulens starthøyde over gulvet og massen dens.
- Bekreft at høydesonden er festet til ballen — den rapporterer ballens høyde over gulvet i meter.
- Kjør simuleringen og la ballen falle og sprette. Pause på toppen av det første spranget og registrer makshøyden som nås.
Styrende likning
Gravitasjonell potensiell energi — PE = m·g·h
Energien lagret i ballens høyde over gulvet rett før utløsning — dette er energibudsjettet som er tilgjengelig for å omformes til kinetisk energi under fallet, og etter spranget tilbake til høyde.
Kinetisk energi — KE = ½·m·v²
Ballens bevegelsesenergi. Rett før treffet er i praksis all fallens PE omformet til KE; spranget returnerer deretter bare en brøkdel av denne KE-en, og det er derfor spranget blir kortere enn fallhøyden.
Hva det utskrivbare arbeidsarket ber elevene finne ut
- For hver rad, del spretthøyden på fallhøyden. Hva legger du merke til ved dette forholdet på tvers av dine tre forsøk?
- Ballens restitusjon er 0,8. Kvadrer den verdien og sammenlign den med forholdet du beregnet over. Hvilken sammenheng finner du?
Hvor dette dukker opp utenfor labben
- Hvis høydeforholdet du fant forblir konstant sprett etter sprett, forutsi makshøyden til det *andre* spranget for ditt første forsøk. Hvor mange sprett ville det ta før makshøyden faller under 1 cm?
- En ekte sluppet ball mister også litt energi til luftmotstand og lyd ved hvert sprett. Ville du forventet at en ekte balls spretthøyder falt raskere eller saktere enn det idealiserte e²-mønsteret du fant her?
- AP Physics 1 — Unit 3: Work, Energy, and Power
- AP Physics C: Mechanics — Unit 3: Work, Energy, and Power
- IB Physics — A.3 Work, energy and power
- General High School Physics — Work, energy & power
- NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
- Middle School Physical Science — Newton's third law and collisions
- Middle School Physical Science — Kinetic energy
- Middle School Physical Science — Energy in, energy out
- Velkommen til Sprettende ball
- Velg ballen
- Trykk Spill av
- Døende sprett
- Åpne dataene
- Du klarte det!
Åpne den interaktive simuleringen for å bygge scenen, trykk Spill av, og utforsk med målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.